陈杰 终极版 2.doc

电子课程设计——三组排风扇控制电路学院: 华科学院专业、班级: 自动化 112201H 姓名: 陈杰学号: 201122060102 指导教师: 李小松 2013 年 12月三组排风扇控制电路一、设计任务及要求根据氧气浓度分别开启一个,两个,三个排风扇,浓度正常停机。 20% ,三组排风扇停机; 40% 且高于 20% ,开启一个排风扇; 60% 且高于 40% ,开启两个排风扇; 80% 且高于 60% ,开启三个排风扇; 80% 开启三个排风扇的同时发出灯光报警; ,排风扇不动作,浓度显示器不发生变化。二、总体框图本电路共有脉冲发生器、浓度发生器、浓度显示器、排风扇装置、报警装置等四部分构成。 555 构成。用脉冲的变化来控制浓度发生器即浓度的变化。 ( 0~99)计数器模拟。,用来表示浓度的变化,在脉冲发生器的控制下,计数器的输出发生变化,即表示浓度发生变化。 、数码显示管、开关构成。浓度发生器的输出输入到锁存器,经锁存器锁存后由数码显示管显示浓度大小。开关的通断用来表示浓度是否发生变化。 、灯泡、门电路构成。浓度的输出值经译码器后来控制灯泡的亮灭;灯泡的亮灭用来表示风扇是否开启。 、三极管、门电路构成。当浓度超出预定范围时, 发光二极管导通发光,即发出灯光报警。氧气浓度发生器浓度检测器排风扇装置报警装置脉冲发生器三、选择器件课程设计所需器件如表 3-1 所示。表3-1 课程设计所需器件表序号器件名称描述参考标识数量 1开关 SPST J1,J3 2 2发光二极管 LED1 LED1 1 3两输入与非门 74LS00 U8A 1 4非门 74LS04 U5A,U6A,U7A ,U12A 4 5电源 VCC VCC 5 6灯泡 PROBE_DIG_R ED X1,X2,X3,X4 4 7二极管 DIODE DIODE_VIRTU AL1 8三极管 2N2222A 2N2222A 1 9十进制计数器 74LS160 U1,U2 2 10定时器 555 555_VIRTUAL A11 11译码器 74LS138 U31 12锁存器 74LS273 U41 1、计数器 74LS160 (1)逻辑功能 74LS160 为同步可置数4位十进制加法计数器,具有异步清除端 CLR 、同步置数端 LOAD 和计数控制端 ENT 和ENP ,为方便级联,设置进位输出端 RCO 。当 0? CLR 时异步清零,当 1,0?? CLR LOAD 时, CP 脉冲上升沿时预置数。当 1???? ENP ENT CLR LOAD 时,电路工作在计数状态。当计数器计数值为 9 时, RCO 输出一个与端高电平部分相同宽度的高电平。(2)74LS160 逻辑框图符号如图 3-1-1 所示。图3-1-1 74LS160 的符号(3)74LS160 的内部结构框图如图 3-1-2 所示。图3-1-2 74LS160 的内部结构框图(4)74LS160 功能表如表 3-1-1 所示。表3-1-1 74LS160 功能表输入输出 CLR LOAD ENT ENP CP 0xxxx 异步清零 10xx ↑同步置数 1111↑计数 110xx 保持 11x 0x 保持注: x为任意数值 2 、译码器 74LS138 (1)逻辑功能: 74LS138 是三线-八线译码器。(2)74LS138 逻辑框图符号如图 3-2-1 所示。74LS138 内部结构图如图 3-2- 2 所示。图3-2-1 74LS138 的符号图3-2-2 74LS138 的内部结构图(3)74LS138 功能表如表 3-2-1 所示。表3-2-1 74LS138 功能表输入输入端输出使能端 1G BAGG 22?CBA 7Y 6Y 5Y 4Y 3Y 2Y 1Y 0Y x 1xxx 11111111 注: x为任意数值 3 、锁存器 74LS273 (1) 逻辑功能: 74LS273 是一种带清除功能的 D 触发器, 1D~8D 为数据输入端, 1Q~8Q 为数据输出端,上升沿脉冲触发,低电平清除,常用作数据锁存器。(2)74LS273 的符号如图 3-3-1 所示。图3-3-1 74LS273 的符号(3)74LS273 的内部结构图如图 3-3-2 所示。图3-3-2 74LS273 的内部结构图 0xxxx 11111111 1000011111110 1000111111101 1001011111011 1001111110111 10********** 10101110111